Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Адаптивные изменения обратимой агрегации эритроцитов

1 б №

На правах рукописи

ТУХВАТУЛИН РАВИЛЬ ТАЛИБУЛОВИЧ

АДАПТИВНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ОБРАТИМОЙ АГРЕГАЦИИ ЭРИТРОЦИТОВ

14.00.17 - нормальная физиология 14.00.16 - патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Томск - 1996

Работа выполнена в лаборатории реологии крови НИИ биол биофизики и на кафедре физиологии человека и животных То государственного университета.

Научные консультанты: доктор медицинских наук, академик РАМН, профессор Гольдберг Е. } доктор биологических наук, профессор. Гриднева В. И.

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, академик МАН ВШ, профессор Новицкий доктор биологических наук Лаптев Б. И., доктор медицинских наук Агафонов В. И..

Ведущая организация: Институт физиологии СО РАМН (г. Новосиби]

Защита состоится " "_1996 г. в_часов

на заседании диссертационного совета Д 084.28.02 Сибг государственного медицинского университета (634050, г. Московский тракт, 2).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сиб® государственного медицинского университета (г. Томск, пр. Ленина 1

Автореферат разослан "_"_1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Приспособление человека и животных к изменяющимся условиям окружающей среды является одной из главных проблем биологии (Меерсоп Ф. 3., 1981). Оценка и прогнозирование адаптивных возможностей организма осуществляется и методами экстраполяции, и путем выявления некоторых признаков (маркеров), измеренных в физиологических тестах. Однако следует сказать, что до сих пор достаточно информативных критериев известно мало, а теории долгосрочного прогнозирования здоровья живых систем в экстремальных условиях практически нет, хотя получены важные данные о прогностической роли отдельных факторов: гиподинамии, изменения биоритмов, гипоксии и т. д.. Приспособление к периодическим колебаниям таких условий осуществляется с помощью готовых адаптивных механизмов, одним из которых является ряд ангигипоксических реакций (Газенко О. Г., 1987). Вместе с тем приходится признать, что до настоящего времени не создано эффективного метода оценки неспецифической резистентности организма по антигипоксическим реакциям (Бушов Ю. В., 1992). Вопрос, за счет какого конкретного механизма, за счет какой цепи явлений неадаптированный организм превращается в адаптированный, представляется в настоящее время главным и вместе с тем во многих отношениях нерешенным в проблеме фенотипической адаптации (Меерсон Ф. 3., 1981).

Исследования последних десятилетий показали решающую роль обратимой агрегации эритроцитов в формировании реологических свойств крови (Козлов В. И. и др., 1977; Левтов В. А. и др., 1982; 1994; Фирсов Н. Н., 1983; 1994.). Накоплено достаточно убедительных сведений о том, что состояние микроциркуляции, регионарной и системной гемодинамики при переходных процессах в сердечно - сосудистой системе в значительной мере зависят не только от деятельности сердца и тонуса периферических сосудов, но и от изменения реологических свойств крови, в частности, обратимой агрегации эритроцитов (Савельева Г. М. и др., 1986; Шуваева В. Н., 1994 и др.). Однако роль обратимой агрегации эритроцитов в регуляции кровотока остается не установленной. Четкая концепция, связывающая гематологические показатели и реологические свойства крови с параметрами обратимой агрегации эритроцитов, отсутствует.

Накоплены сведения о существенных различиях показателей обратимой агрегации эритроцитов у человека и разных видов животных, требующие решения вопроса о ее приспособительном значении и функциональной роли. У некоторых видов, согласно литературным данным, обратимая агрегация эритроцитов в норме отсутствует, например, в цельной крови лягушки (Юове Н. I. е. а., 1972), козы, коровы (Левтов В. А. и др.,

1983), курицы (Ohta К., 1992). Предстоит выяснить, имеет ли aiper самостоятельное приспособительное значение и может ли она объектом физиологической регуляции (Левтов В. А. и др., 1982).

Патологическое усиление обратимой агрегации эритроцитов, име* место при ряде заболеваний, приводит к серьезным нарушениям крове (Dintenfass L. е. а., 1984; Stoltz J. F. е. а., 1987; Парфенов А. С. и др., : Bartoü V. е. а., 1989; Kiesewetter Н. е. а., 1991), а по мнению пекот авторов, даже к закупорке капилляров и нарушению суспензио стабильности крови (Рудаев Я. А., 1974; Мчедлишвили Г. И., 1989; Cha А. е. а. 1990). Имеется мнение, что агрегация эритроцитов возга исключительно в патологических состояниях, а в норме вообще отсутс (Goldstone J. е. а., 1973). Вместе с тем установлено, что агрегациош процессами можно управлять при лечении больных (Левтов В. A. i 1994). Однако причины усиления обратимой агрегации эритроцитов заболеваниях различной этиологии остаются невыясненными, а стра лечения несовершенна из-за недостаточного знания гемодинамич! следствий изменения агрегационных свойств крови.

Исследования закономерностей изменения агрегационных показа в норме и патологии с целью диагностики и терапии заболеваний пою что процесс обратимой агрегации эритроцитов является перспекти физиологическим тестом (Потапова И. В., 1980; Dintenfass L. е. а., Dintenfass L., 1982; Фирсов Н. Н., 1983). В физиологии не так уж i интегральных показателей функционального состояния организма: сердца, частота дыхания, систолическое и диастолическое артериа давление, диаметр зрачка, температура тела (для теплокровных), i СОЭ, ЭЭГ и т. д. (Коган А. Б. и др., 1988). Их поиск представляется ¡ актуальным для оценки состояния здоровья. Однако следует сказать, сих пор не определены достоверные показатели, позволя прогнозировать адаптивные способности человека (Газенко О. Г., 198' мнению некоторых исследователей агрегационные показатели имек основания выступать в качестве универсального параметра для диагно крови (Schmid-Schonbein Н. е. а., 1984). Однако в справочник клинической диагностике отсутствует даже раздел, посвященный обра' агрегации эритроцитов.

Отечественная промышленность не выпускает приборов, специ предназначенных для исследования обратимой агрегации эритроцит рубежом создаются приборы для исследования агрегации эритрс (Kiesewetter Н. е. а., 1982), но из-за высокой стоимости они недостуш широкого круга исследователей и практической медицины. В связи ( большое значение имеет разработка методов исследования и си показателей, характеризующих процесс обратимой агрегации эритроцв

Цель и задачи исследования

Цель исследования - изучить роль обратимой агрегации эритроцитов в

формировании адаптивно - приспособительных реакций организма человека

и животных.

Для достижения поставленной цели требовалось решение следующих

конкретных задач:

1. Разработать методику исследования, адекватно характеризующую процесс обратимой агрегации эритроцитов in vitro.

2. Изучить видовые особенности обратимой агрегации эритроцитов.

3. Изучить закономерности изменения обратимой агрегации эритроцитов при различных функциональных состояниях организма.

4. Изучить роль обратимой агрегации эритроцитов в поддержании суспензионной стабильности крови.

5. Изучить возможность прогноза адаптивных возможностей организма по показателям обратимой агрегации эритроцитов.

Научная новизна

1. Обратимая агрегация эритроцитов обнаружена у всех исследованных видов позвоночных животных (более 80 видов). Обнаружен новый вид агрегатов ядерных эритроцитов. Интенсивность агрегационных процессов возрастает в ряду позвоночных: рыбы - амфибии - рептилии - птицы -млекопитающие.

2. Впервые показано, что процесс обратимой агрегации эритроцитов может играть как положительную, так и отрицательную роль в формировании адаптивно - приспособительных реакций организма, повышая или понижая его устойчивость к воздействию внешних факторов.

3. В опытах in vitro и расчетным методом показано, что в норме обратимая агрегация эритроцитов стремится обеспечить равномерное распределение клеток в кровотоке. Усиление или ослабление обратимой агрегации эритроцитов может привести к появлению микро- и макронеоднородностей пространственного распределения эритроцитов

4. Предложен механизм, объясняющий возможную роль обратимой агрегации эритроцитов в обеспечении адекватного кровотока и связывающий агрегационные показатели с гематологическими и реологические параметрами крови.

Практическое значение полученных результатов

1. Полученные результаты расширяют современные представления о роли реологических свойств крови и обратимой агрегации эритроцитов, в частности, в формировании физиологических адаптивных реакций организма, что имеет значение для понимания механизмов адаптивных изменений сердечно - сосудистой системы в норме и при заболеваниях.

2. Разработан опытный образец прибора и методика для исследования обратимой агрегации эритроцитов в микрообъемах крови. Предложены новые способы определения показателей, характеризующих прочность

агрегатов эритроцитов, минимально и максимально устойчивы механическому воздействию, количество эритроцитов, приыимак участие в процессе агрегации и скорость спонтанной агрег эритроцитов (патент России № 1262376).

3. Изучение закономерностей изменения показателей обратимой агрег эритроцитов в клинической практике позволило рекомендовать н способы диагностики ряда заболеваний, защищенные патентами Ро (Тухватулин Р. Т. и др., 1989; Тухватулин Р. Т. и др., 1992; Ивченко < и др., 1991; Шалыгин В. А. и др., 1995; Костеша Н. Я. и др., ] Костеша Н. Я. и др., 1990; Тухватулин Р. Т. и др., 1995).

4. Показана целесообразность использования разработанных показател методов исследования обратимой агрегации эритроцитов целенаправленного поиска антиагрегационных препаратов, изуч механизма их действия, оценки эффективности лечебных меропри (Тухватулин Р. Т. и др., 1991).

5. Результаты данного исследования могут быть включены в курс ле: "Физиология человека и животных" для чтения на биолоп'че факультетах университетов и медицинских учебных заведений.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Разработана методика количественной оценки процесса обрап агрегации эритроцитов в микрообъемах крови, предложены Крит характеризующие механическую прочность агрегатов эритрощ количество эритроцитов, принимающих участие в процессе агрегац скорость спонтанной агрегации эритроцитов.

2. Регистрируемые значения показателей обратимой агрегации эритроц определяются видовыми и индивидуальными особенностями оргаш Значения параметров обратимой агрегации эритроцитов завися] возраста, типа саморегуляции кровообращения, уровня тренирован» организма.

3. Интенсивность обратимой агрегации эритроцитов изменяется различных повреждающих воздействиях. Установлены определе! значения показателей обратимой агрегации эритроцитов, при которые изменения минимальны. Интенсивность агрегационных проце возрастает при воздействии высотной гипоксии, рентгеново излучения и иммобшшзационного стресса.

4. Показатели обратимой агрегации эритроцитов имеют корреляциот связи более чем с 35 общепринятыми параметрами, характеризуюп гематологию, гемодинамику, свертывающую систему, биохимию кро1 могут быть использованы в качестве интегральных параметров состо: для оценки и прогноза адаптивных возможностей организма.

Апробация работы

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на:

1. Рабочем совещании "Биомеханика - 88". Москва, 1988.

2. Рабочем совещании "Биомеханика - 89". Ленинград, 1989.

3. Всесоюзной конференции "Особенности вегетативной регуляции организма и его устойчивость к гипоксии". Томск, 1989.

4. Всесоюзном совещании "Лазерная диагностика функционального состояния крови". Обнинск, 1990.

5. Рабочем совещании "Биомеханика - 90". Москва, 1990.

6. Международной конференции "Lazer application in life sciences". Москва, 1990.

7. X Всесоюзном совещании по эволюционной физиологии, посвященное памяти академика Л. А. Орбели. Ленинград, 1990.

8. Научно- практической конференции "Современные методы контроля лазерного облучения". Новосибирск, 1990.

9. Рабочем совещании "Биомеханика - 91". Москва, 1991.

Ю.Рабочем совещании "Биомеханика - 92". Ленинград, 1992.

11.Научно - производственной конференции "Ландшафтно -экологическая оценка территорий, прилегающих к г. Томску - 7". Томск, 1992.

^.Межрегиональной конференции "Детская гастроэнтерология: проблемы и поиски решений". Новосибирск, 1994.

13.Конференции ученых России и стран СНГ, посвященной 90 - летаю открытия В. Н. Болдыревым периодической деятельности пищеварительного тракш. Томск, 1994.

14 .Международной выставке - конференции "Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды - ПООС - 95 ". Томск, 1995.

15.Международной конференции "Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека". Томск, 1996.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 40 работ, в том числе одна монография, подано 8 заявок на изобретения, получено 6 патентов России.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 214 страницах машинописного текста и состоит из введения, анализа литературы, методического раздела, результатов собственных исследований, заключения, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 171 отечественных и 89 зарубежных источников. Работа содержит 40 таблиц и 40 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссерп сформулированы цель и задачи исследования, перечислены осно результаты, характеризующие научную новизну и практическую значил проведенной работы, приведены положения, выносимые на защиту.

Материалы и методы исследования

В работе представлены результаты обследования 1200 человек. И: 408 практически здоровых человека (детей - 134, взрослых -составляющих контрольную группу и 792 человека с различными фор] заболеваний, разного пола и возраста (детей - 404, взрослых -Проведено 3856 измерений исследуемых показателей у 82 видов живот принадлежащих к различным классам позвоночных, в том числе: рыбаи наблюдение, амфибиям - 192, рептилиям - 122, птицам -млекопитающим - 2956.

Исследования обратимой агрегации эритроцитов проводшшс; опытном образце специально разработанного и изготовленного прибо] приборе реализован разработанный автором новый вибрацио! фотометрический способ определения показателей обратимой агрег эритроцитов в микрообъемах крови (Тухватулиц Р. Т., 1987). При действия прибора основан на свойстве крови изменять ее оптиче плотность в зависимости от степени агрегированносга эритроц Измеряя интенсивность света {рис. 1), проходящего через исследу« пробу крови, с одновременной регистрацией величины механичес воздействия, разрушающего агрегаты, определяются показатели обрат агрегации эритроцитов, характеризующие: № - минимальную механиче прочность агрегатов эритроцитов (В); Ш - максимальную механиче прочность агрегатов эритроцитов (В); т - полупериод спонтанной агрег эритроцитов (с) и А - амплитуду фотометрического сиг характеризующую количество эритроцитов, участвующих в про1 обратимой агрегации эритроцитов (мм) (Тухватулин Р. Т., и др., 1986 основании измеренных значений показателей обратимой агрег эритроцитов расчетным путем определяются индекс агрегации - За = т, характеризующий соотношение агрегационных и дезагрегации процессов и интегральный коэффициент агрегации - К = ио Ш А / т.

В разделе 2.3. описаны общепринятые методики исследов функционального состояния организма, которые были использовав работе. Наряду с показателями обратимой агрегации эритроЕ регистрировались и другие показатели функционального состояния, в числе: общефизиологические (возраст, вес, пол, температура тела и гематологические (СОЭ, гемоглобин, гематокриг, эритроциты, лейко! нейтрофилы - палочкоядерные и сегментоядерные, эозинофилы, базоф

лимфоциты, моноциты, ретикулоциты, эритробласты, пронормобласты, нормобласты базофильные, полихроматофильные, оксифильные, нейтрофильные, ювииильные и др.); гемодинамические (электрокардиограмма, пульс, артериальное давление - верхнее и нижнее, систолический и минутный объемы крови, сердечный индекс, должный минутный объем крови и отклонения от него, удельное

Рис. 1. Схема, поясняющая принцип определения показателей обратимой агрегации эритроцитов. I - зависимость оптической прозрачности крови от времени в процессе дезагрегации и спонтанной агрегации эритроцитов. II - зависимость напряжения питания вибратора от времени.

периферическое сопротивление сосудов и др.); гемостаза (начальный тромбопластин - тромбиновый потенциал, свертывающая активность на 2 мин, максимальная свертывающая активность (МА), время достижения 1/2 МА, индекс инактивации тромбина, протромбиновое время, протромбиновый индекс, коалиновое время, время рекальцификации

плазмы, содержание фибриногена, содержание фибриногена -толерантность плазмы к гепарину и др.); биохимии крови (общий бе альбумин, а1- глобулин, а2 - глобулин, Р - глобулин, у - глобу иммуноглобулин, билирубин общий, щелочная фосфотаза, тимол кислота, мочевина, креатин, амилаза, сахар, холестерин общий, холестерин, р - холестерин, липопротеиды высокой плотш липопротеиды низкой плотности, липопротеиды очень низкой плотш триглицериды, индекс атерогенности и др.); гормонального статуса оксикортикостероиды, трийодтиронин, инсулин).

Перечисленные показатели с различной степенью пол! определялись как при естественных изменениях состояния у челове животных разного вида, возраста и пола, так и при различных заболевш а также при экспериментальных изменениях функционального соспм гипоксическом и иммобилизационном воздействиях; рентгенов облучении. Как правило, измерения обратимой агрегации эртрои проводились в лаборатории реологии крови НИИББ, измер общепринятых показателей функционального состояния орган проводились специалистами соответствующих медицинских и на) исследовательских учреждений на их базе.

Основные результаты, касающиеся возрастных изменений обрап агрегации эритроцитов, были получены на людях (п=213) и б лабораторных мышах. У детей и взрослых различных возрастных г регистрировались показатели обратимой агрегации эритроц гематологии, биохимии крови, гемостаза. У белых беспородных мыи самцов, содержавшихся в лабораторных условиях, время рожя фиксировалось с точностью до 1 суток. Наряду с показателями обрат агрегации эритроцитов по общепринятым методикам исследовг гематологические показатели и показатели костного мозга. Забор * осуществлялся на 2, 3, 4, 5, 6, 15, 20, 25, 30, 35, 55, 175, 335 < абсолютного возраста из бедренной артерии наркотизированного эф животного. Для получения статистически достоверного материал, каждую возрастную точку бралось от 18 до 30 животных.

Дополнительный материал по возрастной динамике показа-обратимой агрегации эритроцитов был получен на рептилиях: ящ< прыткая (п=20), ящерица живородящая (п=24), и амфибиях: ляг остромордая (п=111), обитающих в естественных условиях. Во животных определялся приблизительно по внешним морфологичс признакам специалистами лаборатории зоологии наземных позвоно НИИББ.

Воздействие высотной гипоксии осуществлялось в барокамс НИИББ при ТГУ. Испытуемые добровольцы спортсмены - альпш (п=20) поднимались на "высоту" 5000 метров, вторая группа доброво.ш студентов военно - медицинского факультета СГМУ (п=24) - на 35

Гематологические показатели, показатели обратимой агрегации эритроцитов и гемодинамики регистрировались до и после гипоксического воздействия.

Иммобилнзационное воздействие. Исследования проводили на белых беспородных крысах - самцах массой 180-190 г (п=30). Опытных животных помещали на 40 минут в тесные клетки из оргстекла в положении спиной вверх. У иммобилизированных животных на 1-й, 10-й и 38-й минуте воздействия из хвостовой вены забирали по 45 микролитров крови для исследования обратимой агрегации эритроцитов. На 40-й минуте у опытных животных и у контрольных крыс, не подвергавшихся стрессовому воздействию, производили забор крови при декантации для исследования обратимой агрегации эритроцитов и содержания гормонов. Содержание 11-ОКС определяли флуориметрическим методом (Панков В. В. и др., 1965), содержание инсулина - радиоиммунологическим методом с использованием стандартных отечественных наборов.

Воздействие рентгеновского излучения. Белые беспородные мыши -самцы, весом 18-20 г (п=82), белые беспородные крысы - самцы, весом 160170 г (п=690), беспородные собаки, весом 12-20 кг (п=73), подвергались различным дозам рентгеновского облучения (0,5; 3; 5; 8; 12 и 15 Гр.) тотально (мыши и крысы) и субтотально (собаки) на лабораторной рентгеновской установке РУМ - 17 (200 кВ, для собак 250 кВ; 15 мА; фильтр 0,5 мм Си + 1 мм А1). В исследуемой пробе крови определялось содержание лейкоцитов и показатели обратимой агрегации эритроцитов.

Методика экспериментального усиления обратимой агрегации эритроцитов. Искусственное усиление агрегации эритроцитов производилось путем снижения электрического заряда на поверхности клеток ионами Ьа+\ В экспериментах использовали беспородных самцов белых мышей массой 25-30 грамм (п=20). Количественная оценка степени агрегированносги, наряду с фотометрией, проводилась путем анализа микрофотоснимков 5% эритроцитарной массы (Левтов и др., 1982). Элекгрофоретическая подвижность клеток определялась по стандартной методике в модифицированной камере Горяева (Духин С. С. и др., 1970; Харамоненко С. С. и др., 1970).

Методика экспериментального ослабления обратимой агрегации эритроцитов. Для изучения взаимосвязи процессов обратимой агрегации эритроцитов н суспензионной стабильности крови исследовали суспензии эритроцитов человека, кошки, мыши лабораторной, кролика, коровы, козы и лягушки, имеющих различную интенсивность агрегации с объемным содержанием эритроцитов в плазме 0.1; 1; 10; 20 и 40 %. В серии экспериментов сравнивалась также кровь одного и того же животного, обратимой агрегации эритроцитов которой специально ингибировалась по методике ¿цЬйв в. с соавторами (1962). Механическое воздействие (частотой от 0 до 29 кГц) на исследуемую пробу крови осуществлялось в

микрокювете либо пьезокерамическим элементом, либо с domoi специального вибростенда фирмы Брюль и Къер. Регистрация измене структурного состояния эритроцитов производилась микрофотографичес способом.

Аналитическая обработка экспериментальных дан осуществлялась с использованием средств вычислительной технию именно, графической системы Origin Plot (версия 3.0) и анализирую статистической системы SAS PC. Наиболее часто решаемыми задач статистического анализа были статистическое оценивание и npoBi гипотез. В качестве оцениваемых параметров использовались выборе средние х как оценка математического ожидания ц, и выборо1 дисперсия, как мера рассеяния рассматриваемой совокупнс Статистическая проверка гипотез осуществлена непарам етричес* методами с использованием критериев Ушгкоксона - Манна - Уить Краскела - Уоллиса, параметрическая оценка проводилась по Т - крите Стьюдента (процедуры группы А и С). "Отскакивающие" наблюдем выборках удалялись с помощью метода главных компонент (Р1 PRINCOMP).

Результаты исследования и их обсуждение

Феномен обратимой агрегации эритроцитов обнаружен у исследованных видов животных (более 80), включая и те, у коте обратимая агрегация эритроцитов отсутствует согласно литератур данным: у коровы, козы, лягушки, курицы. Впервые обнаружено, ядерные эритроциты рыб образуют агрегаты, отличные по форм« классических агрегатов тала "монетных столбиков", характерных безъядерных эритроцитов млекопитающих. Исследуемые показа обратимой агрегации эритроцитов обнаруживают достоверные вида различия, на которые оказывают существенное влияние условия обит животных. Например, птенцы мухоловки-пеструшки, выросшие в ч города, имеют достоверно более высокую интенсивность агрегацию процессов (Ja=l .3±0.4), чем птенцы того же возраста, выросшие в (0.6±0.1). Отмечена тенденция к усилению обратимой агрег эритроцитов у хищников (Ja=5.3±1.9) по сравнению с копытными (3.9i Интенсивность агрегационных процессов возрастает в ряду позвоноч рыбы - амфибии - рептилии - птицы - млекопитающие.

Расчетным путем для всех видов животных, имеющих эритро! (рыбы, амфибии, рептилии, птицы, млекопитающие), показано, нормальная концентрация эритроцитов определенного объема (разм< обеспечивает их плотную упаковку в кровотоке. На рис. 2 представ; экспериментальные и расчетные данные для безъядерных эритрои млекопитающих. Аналогичные результаты получены для яде] эритроцитов птиц и пойкилотермных животных. Получено хорошее

п (1012/л)

Рис. 2. Зависимость содержания безъядерных эритроцитов у теплокровных животных в единице объема крови (п) от среднего элементарного объема эритроцита (Ve) при различных плотностях упаковки эритроцитов (р). Расчетные теоретические кривые: сплошная линия - соответствует 2-му минимуму потенциальной энергии взаимодействия клеток; прерывистые линии - min и шах пределам сил межклеточного взаимодействия. Экспериментальные значения обозначены: * - млекопитающие (Hawkey С. М. е. а., 1991); цифрами - млекопитающие: 1 - человек, 2 - собака, 3 - кролик, 4 - корова, 5 - лошадь, 6 - крыса, 7 - овца, 8 - коза (Левтов В. А. и др., 1982; Гольд-бергЕ.Д., 1989)

14 12 10 8 6 4 2

1 *

1С* ■ Ртах

• 1

т4'< \ 4 'V \

° норм-т епл.

\'\ \ \ „V. У*. / 'min

V V --1- -1- -1-

0,0 0,2 0,4 0,6

Уе(1(Г,2л)

совпадение результатов расчетов с экспериментальными данными по человеку и более чем 300 видам животных. Из чего следует, что в реальном кровотоке эритроциты находятся в непрерывном динамическом взаимодействии в пределах действия сил межклеточного взаимодействия. Благодаря чему в крупных сосудах, несмотря на многочисленные бифуркации, не должно происходить разрушения агрегационной структуры эритроцитов, и поэтому ее изменения могут и должны оказывал, влияние на кровоток

Возрастные изменения обратимой агрегации эритроцитов человека (табл. 1) и животных однотипны и происходят от момента рождения до старости. Интенсивность агрегационных процессов у человека в зрелом возрасте (15-45 лет) имеет относительно стабильные значения (532 < К < 1010). Она достоверно ниже в период становления организма в возрасте от 3 до 15 лет (275 < К < 641) и достоверно выше в инволюционный период в возрасте свыше 45 лет (К > 1242). Полученные результаты о возрастных изменениях обратимой агрегации эритроцитов у человека и животных в целом совпадают с данными литературы об адаптивных возможностях организма разного возраста. H. Н. Сиротинин отмечает, что крысы

подростки 1-2 месячного возраста более чувствительны к яедост кислорода, чем взрослые животные. Обнаружено, что у старых ] устойчивость к гипоксия также снижается (Сиротинин Н. Н., 1981).

__Табл*

Показатели обратимой агрегации эритроцитов у люд»

разного возраста (М±т)

Возраст Ио Ш А X 1

(лет) (В) (В) (мм) (сек)

3-7 10.4 ♦41.8 35.3 *42.8 ♦1.1

(п=4) ±0.7 ±4.4 ±6.7 ±0.5 ±0.2 ±

7-15 10.4 54.4 34.6 37.6 *1.2 *

(ч=9) ±0.4 ±4.3 ±4.0 ±4.2 ±0.2 ±

15-22 9.9 54.9 32.2 35.6 ♦1.5 *|

(п=13) ±0.7| ±2.9 ±2.6 ±3.4 ±0.2 ±

22-45 9.8 55.1 40.9 »30.7 *1.9

(№=24) ±0.7 ±2.9 ±2.7 ±1.9 ±0.1 ±

45-65 *15.7 57.5 44.4 *21.0 ♦2.6 *1

(п=4) ±1.5 ±2.8 ±7.5 ±4.9 ±0.5 £

* - достоверные различия между возрастными группами, р < О

Не обнаружены достоверные различия исследуемых показат обратимой агрегации эритроцитов у человека (¡£„^=11173 Кжен=1417±220) и животных разного пола (жабы, соответственно, 34.2±! 32.6±5.3; лягушки - 36.9 ±9.6 и 27.4±3.7). Полученные резуль-согласуются с данными В. А. Левтова (1982) об отсутствии шш различий обратимой агрегации эритроцитов.

_Таблиц

Значения интегрального коэффициента обратим агрегации эритроцитов (К) и удельного периферичесю сопротивления сосудов (УПСС) у спортсменов

Тип саморегуляции кровообращения К (ога. ед.) УПСС (усл. ед.

Гипокинетический (п = 7) ♦573 ±182 * 49.8 ±6

Эукинетический (п = 7) * 265 ±62 ♦40.7 ±2

Гиперкинетический (п = 6) * 146 ±32 * 34.8 ± 1

Средние по группам (п=20) 336 ±78 42.0 ±3

* _

достоверные различия между группами, р < 0.05.

Таблица 3

Показатели обратимой агрегации эритроцитов у людей с

различным уровнем тренированности и типом саморегуляции

кровообращения до и после гипоксического воздействия

Тип п | Воздействие Ш Ш А т

Студенты

1 (п=9) до 15.2 74.3 43.2 36.3

±1.5 ±6.1 ±8.3 ±16.0

1 (п=9) после 16.3 * 104.8 46.2 20.9

±1.7 ±13.4 ±7.4 ±2.4

2 (п=7) до 12.1 77.9 38.9 26.9

±1.5 ±5.6 ±5.4 ±5.0

2 (п=7) после 14.6 * 116.6 39,1 23.0

±1.5 ±14.8 ±5.6 ±3.4

3 (п=8) до 10.7 67.7 37.0 39.8

±0.7 ±7.6 ±5.0 ±4.7

3 (п=8) после 13.5 79.9 * 48.4 * 27.8

+1.7 ±5.7 ±5.6 ±2.2

Спортсмены

1 (п=7) до 8.0 61.9 53.7 66.6

±0.9 ±13.1 ±3.6 ±2.5

1 (п=7) после 5.7 58.8 49.4 75.9

±0.5 ±9.4 ±4.2 ±14.2

2 (п=7) до 6.6 49.4 50.8 83.9

±0.7 ±6.4 +3.1 ±21.8

2 (п=7) после 7.5 52.2 47.6 75.9

±4.9 ±8.0 ±3.0 ±11.7

3 (п=6) до 6.4 "38.9 "42.2 "90.0

±1.1 ±3.2 ±3.0 ±17.4

3 (п=6) после 7.2 45.3 46.2 66.0

±0.9 ±4.9 ±4.5 ±10.0

* - достоверные различия до и после воздействия. > - достоверные

различия между группами, р < 0.05

Примечание. 1 - гипокинетический, 2 - эукинетический, 3 - гиперкинетический типы саморегуляции кровообращения.

Проведенные исследования выявили достоверные различия исследуемых показателей обратимой агрегации эритроцитов у тренированных спортсменов - альпинистов (п=31, К=340.7±63.5) и нетренированных студентов того же возраста (п=22; 1074±113). Исходные значения интегрального коэффициента агрегации эритроцитов (К) и удельного периферического сопротивления сосудов (УПСС) достоверно различались у лиц с различным типом саморегуляции кровообращения, выделенных по индексу Кердо (табл. 2). Остальные гематологические показатели (содержание форменных элементов крови, уровень гемоглобина

и т. д.) у спортсменов с различным типом кровообращения досговернь различий не обнаруживали.

Различной была и реакция испытуемых на воздействие высотш гипоксии: у студентов интенсивность обратимой агрегации эритроците возросла почта в 3 раза (от К=1074±113 до 3166±475), в то время как спортсменов - альпинистов в среднем достоверно не изменилась (1 К=336±78 до 282±35). Реакция на гипоксическое воздействие достовер! различалась у лиц с различным типом саморегуляции кровообращеш (табл. 3) и зависела от исходной интенсивности агрегационных процессов испытуемых (рис. 3). Предполагалось, что наибольшей устойчивостью воздействию фактора обладают те организмы, чья реакция на воздейсш минимальна. Оказалось, что наиболее устойчивы к воздействию высотш гипоксии испытуемые, имеющие значения интегрального коэффициен агрегации эритроцитов в пределах 391 < К < 755 независимо от ти саморегуляции кровообращения. У них же отмечалась минимально реакция удельного периферического сопротивления сосудов ] гипоксическое воздействие. Не было выявлено достоверных раалич! остальных исследуемых показателей (содержание ФЭК, урове] гемоглобина и т. д.).

%К

а - спортсмены б - студенты 200 -|----

160--j-¡--—

120 - —Til-¡=L-г- -i--—

80-— -—j-- - --—

ДА__ _ _ _ _ _

За2а la 36 26 16

..............................м

-40 --

146 265 573 673 1363 1344 Кдо

гнпоксв

а - спортсмены

б - студенты

За

2а

1а

ЕЕ

36

26

16

Рис. 3. Относительные изменения коэффициента агрегащ эритроцитов после гипоксического воздействия (Д К,%) в зависимое от значений интегрального коэффициента агрегации К , гипоксического воздействия у студентов и спортсменов. 1 гипокинетический, 2 - эукинетический, 3 - гиперкинетический п саморегуляции кровообращения. Пунктирными линиями отмечет вариации контрольных значений К.

При меньших или больших исходных значениях интенсивности агрегационных процессов устойчивость организма человека к воздействию высотной гипоксии уменьшалась.

По реакции на острое имиобилизациогаюе воздействие было выделено две группы испытуемых животных (рис. 4). Первая группа (I) испытывала стресс, что подтверждалось достоверным снижением инсулина (до 48.3±4.5 нМоль/л) и сопровождалось значительным увеличением За (от 0.8±0.1, в контроле, до 2.9±0.3 ), которое оставалось достоверным и на 40 мин. Вторая группа (II) стресса не испытывала: уровень инсулина практически не изменялся (75.8±25.5) и значение индекса агрегации эритроцитов оставалось на уровне контроля (Да=0.7±0.2). Характер изменения в крови адаптивных гормонов: в среднем концентрация инсулина уменьшалась от 70.7±2.0 до 52.9±6.9 нМоль/л, содержание 11 - ОКС увеличивалось от 125.9±13.5 до 244.5+17.7 мкг/л (р<0.05), хорошо согласуется с величинами, полученными в подобных условиях эксперимента для лабораторных крыс (Капохин Л. Н. и др., 1984). Результаты исследования показателей обратимой агрегации эритроцитов у крыс при остром иммобилизационном воздействии, свидетельствуют о том, что усиление агрегации происходит только в том случае, когда животное испытывает стресс. При отсутствии стресса иммобилизационное воздействие не вызывает усиления агрегации эритроцитов.

Рис. 4. Изменение индекса агрегации эритроцитов (а) и содержания инсулина (б) у крыс при остром иммобилизационном воздействии. К -контроль. I и П - группы опытных животных.

Обратимая агрегация эритроцитов при воздействии рентгеновского излучения. Изменения показателей обратимой агрегации эритроцитов при рентгеновском облучении у разных видов животных (мышей, крыс, собак) имеют сходный характер. Показатели обратимой агрегации эритроцитов претерпевают изменения в ходе всего развития лучевой болезни, начиная с малых доз облучения (0.5 Гр.) и до летальных (8-15 Гр.). Интенсивность агрегационных процессов возрастает с увеличением дозы облучения (рис. 5),

I» ота. «д.

^ 8.0 Гр

5.0 Гр

т—■—г

О « 10 15 го 25 30 сут

40 60 80 100 120

Ш контроль (В)

Рис. 5. Динамика величины индекса агрегации эритроцитов За крови белых крыс при различных дозах рентгеновского облучения.

Рис. 6. Серия полиномиальные зависимостей логарифма величинк индекса агрегации эритроцитов 1а ) крыс от исходной величинь максимальной прочности агрегато! эритроцитов - Ш.

а содержание лейкоцитов падает вплоть до полного исчезновения и становится неинформативным.

Динамика 1а после облучения имеет волнообразный характер. На рис. 6 представлена серия полиномиальных зависимостей логарифма 1а, измеренных у крыс за первые 15 суток после воздействия рентгеновского излучения от прочности эрнтроцитарных агрегатов Ш, определенной у них

в исходном состоянии до облучения. Анализ полученных зависимостей позволил установить, что существуют значения Ш от 65 до 75 (в контроле 66.88 ± 4.24 В), при которых наблюдаются минимальные отклонения .1а от исходных значений при дозах облучения 0.5 и 5.0 Гр. Т. е. при которых организм наиболее устойчив к поражающему воздействию рентгеновского излучения.

Из полученных результатов по действию на организм высотной гипоксии и рентгеновского излучения следует, что процесс обратимой агрегации эритроцитов может играть положительную роль в формировании адаптивно - приспособительных реакций организма. Предложена гипотеза о возможном механизме, благодаря которому усиление обратимой агрегации эритроцитов может приводить к увеличению кровотока. Показана принципиальная возможность увеличения кровотока при усилении обратимой агрегации эритроцитов за счет уменьшения динамического гематокрита и увеличения толщины пристенного слоя. Теоретически показано, что вариации кровотока в крупных сосудах, связанные с обратимой агрегацией эритроцитов, сопоставимы с изменениями, обуславливаемыми градиентом артериально - венозного давления и изменениями просвета сосудов.

Все адаптационные реакции организма обладают лишь относительной целесообразностью. В определенных условиях при чрезмерных требованиях среды реакции, сложившиеся в процессе эволюции как адаптационные, становятся опасными для организма, начинают играть отрицательную роль в развитии повреждения органов и тканей (Меерсон Ф. 3., 1981). Действительно, за пределами области оптимальных значений наблюдается более высокая степень тяжести лучевого поражения, что особенно характерно для области высоких значений 1М Как видно из рис. 5, величина первоначального отклонения ¡а (в первом максимуме) пропорциональна полученной дозе облучения: она тем сильнее, чем выше доза облучения, т. е. чем выше тяжесть лучевого поражения организма. Со временем при малых дозах облучения (при 0.5 Гр.) наблюдается нормализация исследуемых показателей. При высоких дозах облучения (при 5.0 Гр.) интенсивность агрегационных процессов выходит на другой стационарный уровень, превышающий исходный, либо продолжает расти (при дозе 8.0 Гр.) вплоть до гибели животного. Близкие по характеру результаты получены и на других видах животных (мышах, собаках). На основании выявленных закономерностей разработаны новые способы диагностики острой лучевой болезни (Костеша Н. Я., Тухватулин Р. Т. 1989) тяжести лучевого поражения организма (Тухватулин Р. Т. и др., 1995).

Результаты проведенных исследований дают основание предполагать, что при повреждающих воздействиях интенсивность обратимой агрегации эритроцитов возрастает пропорционально тяжести состояния. В настоящее время границы между нормальным и патологическим усилением обратимой

агрегации эритроцитов не установлены. Патологическое усиление обратимой агрегации эритроцитов можно рассматривать как продолжение приспособительного усиления обратимой агрегации эритроцитов. Это согласуется с полученными нами экспериментальными результатами и литературными данными о характере изменения обратимой агрегации эритроцитов при заболеваниях различной этиологии. На основании существования зависимости между интенсивностью обратимой агрегации эритроцитов и тяжестью состояния организма при заболеваниях предложен ряд новых способов диагностики, защищенных патентами России: ишемической болезни сердца и ранних стадий ДВС синдрома при ИБС (Тухватулин Р. Т. и др., 1989; 1992); окклюзионных заболеваний артерий конечностей (Ивченко О. А., Тухватулин Р. Т. 1991); дифференциальной диагностики аппендицита и перитонита у детей (Шалыгин В. А., Тухватулин Р. Т. и др., 1995). Чрезвычайно важным и недостаточно учитываемым, по мнению автора, является тот факт, что патологическое усиление обратимой агрегации эритроцитов является не только следствием заболеваний, но и причиной микроциркуляторных нарушений. Из чего следует, что с патологическим усилением обратимой агрегации эритроцитов необходимо целенаправленно бороться при любых заболеваниях.

Приспособление организма к изменяющимся условиям среды предполагает координацию всех его систем, а измеряемые показатели отдельных физиолошческих подсистем не являются независимыми. Именно эти соображения указывают на необходимость формирования интегральных критериев для оценки адаптационных изменений организма, что позволяет исключить из внимания второстепенные показатели. В результате определения коэффициентов корреляции между показателями обратимой агрегации эритроцитов и более чем 65 основными показателями функционального состояния организма, характеризующими общее состояние, гематологию, гемодинамику, гемостаз, липопротеидный обмен, биохимию крови, было установлено, что полупериод агрегации эритроцитов - х имеет наибольшее из всех показателей обратимой агрегации эритроцитов количество значимых корреляционных связей с другими показателями функционального состояния организма - 23 (рис. 7). В целом же показатели обратимой агрегации эритроцитов имеют значимые корреляционные связи более чем с половиной из исследованных показателей. Ш имеет значимые корреляционные связи с 16 показателями функционального состояния организма(считая показатели обратимой агрегации эритроцитов). Установлена средняя по силе положительная корреляционная связь с содержанием иммуноглобулинов и показателями гемостаза; отрицательная -с содержанием холестерина. Отмечается слабая положительная связь между величиной Ш и СОЭ; отрицательная с содержанием гемоглобина и показателем гематокрита. Ш имеет значимые корреляционные связи с 12 показателями функционального состояния организма. Отмечается средняя

по силе положительная корреляционная связь с содержанием а - и ß -глобулинов, с содержанием фибриногена - отрицательная, как и у Uo, с содержанием холестерина; слабая положительная связь с температурой тела и показателем гематокрита. Амплитуда фотометрического сигнала имеет корреляционные связи с 14 показателями функционального состояния организма. Сильные связи отсутствуют. Связи средней силы обнаруживаются с содержанием иммуноглобулинов, свертывающей активностью крови. Выявлены слабые связи с белками плазмы крови и показателями гемостаза, содержанием сегменто- и палочкоядерных нейтрофилов и эритроцитов.

Теоретически показано, что обратимая агрегация эритроцитов через изменение межэригроцитарных расстояний связана с такими

Рис. 7. Значимые коэффициенты корреляции показателей

функционального состояния

организма с величиной полупериода агрегации эритроцитов - т.

TAU - полупериод агрегации эритроцитов; Ud - максимальная прочность агрегатов эритроцитов; СО_ - скорость оседания эритроцитов; BEL - белок общий; FIB -фибриноген; Uo - минимальная прочность агрегатов эритроцитов; CJ сегментоядерные иейтрофилы; ALB -альбумин; ВВ - ß-глобулин; XE_TG - а -холестерин; LII - лейкоцитарный индекс интоксикации; XR - эритроциты; LE -содержание лейкоцитов; ХЕ - холестерин общий; PJ - палочкоядерные нейгрофилы; PL - пульс; Т2 - свертывающая активность на 2 мияуге; Т - температура тела; HG -гемоглобин; IGK - индекс Гаркавн -Квакиной; РП - протомбшговый индекс; FIB - фибриноген "В".

макроскопическими гематологическими параметрами, как содержание эритроцитов в единице объема крови, показатель гематокрита, СОЭ и другие. Показано, что при усилении агрегации может происходить вытеснение тромбоцитов в пристенный слой, в зону высоких скоростей сдвига, где происходит их разрушение, поскольку они очень чувствительны к механическому воздействию (Левтов В. А. и др., 1982), приводящее к активации свертывающей системы крови. Что согласуется с полученными нами результатами и литературными данными о взаимосвязи между показателями функционального состояния организма и показателями

обратимой агрегации эритроцитов (Люсов В. А. и др., 1976; Потапова И. В., 1980; Dmtenfass L., 1982; Фирсов H. Н., 1983; Schmid-Schonbein H. е. а., 1984).

Согласно современным представлениям силы электростатического отталкивания, обусловленные избыточным отрицательным зарядом, существующим на поверхности эритроцита, играют важную роль в процессе агрегации эритроцитов и поддержании суспензионной стабильности крови (Харамоненко С. С. и др., 1971; Chien S. е. а., 1976; Lerche D. е. а., 1979; Lerche D., 1984). Для экспериментального усиления обратимой агрегации эритроцитов были использованы ионы лантана потому, что среди ряда двух-и трехвалентных катионов они являются наиболее эффективными по влиянию на заряд (Leonards S. е. а., 1988) и по способности индуцировать агрегацию клеток (Шереметьев Ю. А. и др., 1991).

Рис. 8. Отклоните (в процентах) показателей обратимой

агрегации эритроцитов от контрольных значений при различных концентрациях

латана - (С мкМ ). Контроль -100 %.

Действительно, с ростом концентрации лантана наблюдалось усиление агрегационных процессов, которое достигало максимума при концентрации 25 мкМ (рис. 8). При концентрации 25 мкМ отмечалось максимальное увеличение прочности агрегатов эритроцитов - Ш и Ш на 19,0 и 54,5 %, соответственно, снижение величины полупериода агрегации - т на 19,5 %. Дальнейшее увеличение содержания ЬаС13 сопровождалось ослаблением обратимой агрегации эритроцитов: при 5000 мкМ амплитуда фотометрического сигнала, характеризующая количество эритроцитов, принимающих участие в процессе обратимой агрегации эритроцитов, уменьшилась на 66,8 %, т увеличилось на 87,0 %, при этом прочность агрегатов оставалась повышенной по сравнению с контролем, что подтверждалось микроскопическим контролем. По сравнению с контролем элекгрофоретическая подвижность эритроцитов в аутоплазме, содержащей 50 мкм Ьа^, снижалась в 5 раз, а во взвеси с 50000 мкм La3+ - в 15 раз. При

концентрации 10000 мкм наблюдалась фактическая остановка движения клеток из-за адгезии к стеклу. Полученные данные свидетельствуют, что достичь капиллярного стаза за счет усиления обратимой агрегации эритроцитов при физиологических изменениях концентрации электролитов в плазме крови практически не реально.

В этом же разделе представлены результаты исследования роли обратимой агрегации эритроцитов в поддержании суспензионной стабильности крови в другом крайнем состоянии - при полном отсутствии

Рис. 9. Пространственные неоднородности распределения эритроцитов в крови кролика со слабо агрегирующими эритроцитами.

агрегации эритроцитов, а также в крови животных с генотипически слабой обратимой агрегации эритроцитов. При воздействии механических колебаний в такой крови обнаруживаются пространственные неоднородности распределения эритроцитов (рис. 9), которые сопоставимы с размерами сосудов (порядка 10.0 мм); возникают они и при физиологических значениях показателя гематокрита; и при частоте механических колебаний, сопоставимых с значениями пульсаций, создаваемыми сердцем (1.0 - 2.0 Гц). Из полученных экспериментальных данных следует, что ослабление межэритроцитарных связей может привести к нарушению суспензионной стабильности крови, проявляющейся в возникновении микро- и макронеоднородностей эритроцитарной фазы. В реальном кровотоке обратимая агрегация эритроцитов направлена на поддержание равномерного пространственного распределения эритроцитов в системе движущейся крови.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основная часть проведенного исследования заключалась в разработке новой количественной методики изучения обратимой агрегации эритроцитов в микрообъемах крови. Методика имеет ряд преимуществ по сравнению с известным силлектометрическим способом. Сопоставление результатов исследования одних и тех же проб крови, полученных с помощью известной силлекгометрической и разработанной методик показало, что последняя, при качественном совпадении получаемых результатов, имеет ряд преимуществ: позволяет регистрировать четыре параметра агрегационного процесса вместо двух, обладает большей чувствительностью (в 4-5 раз), требует для анализа значительно меньшего количества крови (0.005 мл вместо 2.6 мл) (Тухватулин Р. Т. и др. 1986).

Применение разработанной методики для изучения видовых особенностей обратимой агрегации эритроцитов позволило существенно расширить диапазон объектов исследования. Феномен обратимой агрегации эритроцитов обнаружен у всех исследованных видов животных (более 80), включая и те, у которых обратимая агрегация эритроцитов, согласно литературным данным, отсутствует. Сопоставление теоретических и экспериментальных зависимостей (Гольдберг Е. Д., 1989; Hawkey С. М. е. а., 1991 и др.) содержания эритроцитов в единице объема крови от среднего элементарного объема эритроцита позволяет предположить, что, по -видимому, не существует видов позвоночных животных, у которых обратимая агрегация эритроцитов в норме отсутствует. Возможно, интеграцией отдельных специализированных клеток в систему с целью лучшего выполнения их физиологических функций и можно объяснить функциональную роль обратимой агрегации эритроцитов в организме.

Полученные нами результаты и литературные данные дают основание считать, что существует определенный для человека и каждого вида животных диапазон значений показателей, в котором обратимая агрегация эритроцитов играет положительную роль в формировании адаптивно -приспособительных реакций организма, повышая его устойчивость к действию неблагоприятных факторов. Наиболее вероятно, что это осуществляется за счет участия обратимой агрегации эритроцитов в формировании пристенного слоя и равномерного распределения эритроцитов в кровотоке. С другой стороны, за пределами этого диапазона изменения обратимой агрегации эритроцитов, приводящие к увеличению вязкости крови и уменьшению кровотока, вызывающие неравномерное распределение эритроцитов, могут играть отрицательную роль, понижая устойчивость организма к воздействию различных факторов.

Результаты проведенных исследований дают основание полагать, что адаптивные изменения, происходящие в организме в норме и при заболеваниях, находят свое отражение в количественном соотношении показателей обратимой агрегации эритроцитов. Несмотря на то, что установление причинно - следственных связей между известными

параметрами функционального состояния организма и исследуемыми показателями обратимой агрегации эритроцитов в настоящее время представляется затруднительным, не вызывает сомнения, что последние могут быть использованы для оценки и прогноза адаптивных возможностей организма.

ВЫВОДЫ

1. Разработана методика количественной оценки процесса обратимой агрегации эритроцитов в микрообъемах крови, предложены критерии, характеризующие механическую прочность агрегатов эритроцитов, количество эритроцитов, принимающих участие в процессе агрегации, и скорость спонтанной агрегации эритроцитов. Разработан и изготовлен опытный образец прибора для исследования обратимой агрегации эритроцитов в микрообъемах крови.

2. Обратимая агрегация эритроцитов обнаружена у всех исследованных видов позвоночных животных Ее интенсивность возрастает в ряду: рыбы - амфибии - рептилии - птицы - млекопитающие, что отражает повышение уровня адаптивно - приспособительных реакций в филогенезе. При этом параметры обратимой агрегации эритроцитов определяются как видовыми, так и индивидуальными особенностями организма.

3. Обратимая агрегация эритроцитов играет существенную роль в поддержании суспензионной стабильности крови. В опытах in vitro и расчетным методом показано, что в норме динамическое равновесие сил притяжения и отталкивания обеспечивает равномерное распределение эритроцитов в кровотоке. Усиление или ослабление обратимой агрегации эритроцитов способствует появлению микро- и макронеоднородностей в пространственном распределении эритроцитов.

4. Показана связь между обратимой агрегации эритроцитов и состоянием организма. Индивидуальные значения параметров обратимой агрегации эритроцитов зависят от возраста, типа саморегуляции кровообращения, уровня тренированности организма.

5. Интенсивность обратимой агрегации эритроцитов изменяется при различных повреждающих воздействиях. Существуют определенные значения параметров обратимой агрегации эритроцитов, при которых эти изменения минимальны. Обратимая агрегация эритроцитов усиливается при воздействии высотной гипоксии, рентгеновского излучения и иммобилизационного стресса.

6. Показатели обратимой агрегации эритроцитов имеют корреляционные связи более чем с 35 общепринятыми параметрами, характеризующими гематологию, гемодинамику, свертывающую систему, биохимию крови, и могут быть использованы в качестве интегральных параметров состояния для оценки и прогноза адаптивных возможностей организма.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Электрокинетические аспекты движения эритроцитов в капиллярах // Механизмы регуляции физиологических функций в экстремальных условиях. - Томск, Изд - во Томского ун-та, 1978. -С.109 - 112 (соавтор: Роман И. И.).

2. Применение теории устойчивости лиофобных коллоидов для описания энергетического взаимодействия эритроцитов // Физиологические механизмы адаптации у животных и растений. - Томск, Изд - во Томского ун-та, 1979. - С. 54 - 61 (соавтор: Роман И. И.).

3. К вопросу об энергетическом взаимодействии эритроцитов // Вопросы биологии. - Томск, Изд - во Томского ун-та, 1980. - Т. 10. - С. 52 - 55 (соавтор: Роман И. И.).

4. Возможный механизм влияния низкочастотных электромагнитных полей на кровь // Тез. докл. Всесоюзного симпозиума "Биологическое действие электромагнитных полей". - Пущино, 1982. - С. 56.

5. Агрегация эритроцитов в крови, помещенной в макро- и микрокювету // Механизмы регуляции физиологических функций: Тез. докл. Ленинградской городской конф. молодых ученых и специалистов. - Л, 1985. - С. 106 (соавтор: Шуваева В. Н.).

6. Способ определения полупериода агрегации эритроцитов. // Патент России N 1262376. Приоритет от 11.05.84. / Бюлл. изобретений. - 1986. -№37.

7. Способ диагностики острой лучевой болезни. И Патент России № 1519366. ДСП. Приоритет от 28.05. 86 (соавтор: Костеша Н. Я.).

8. Агрегация эритроцитов в крови, помещенной в макро- и микрокюветы. // Физиологический журнал СССР. - 1986. - Т. 72. - № 6. - С. 775 - 784 (соавторы: Шуваева В. Н., Шадрина Н. X., Левтов В. А.).

9. Взаимосвязь показателей системы крови в постнатальном развитии белых мышей // Физиологический журнал СССР им. И. М. Сеченова . - 1987. - № 8. - С. 1094 -1099 (соавторы: Карташев А, Г., Баскурян А. К.).

10.Фотометрическое исследование обратимой агрегации эритроцитов в микрообъемах крови. // Дисс. ... канд. биол. наук. - Красноярск, Ин - т биофизики АН СССР, 1987, - 148 е..

11.Способ диагностики ишемической болезни сердца. // Авторское свидетельство СССР № 1483363. Приоритет от 14. 04 88./ Бюлл. изобретений. - 1989. - № 20 (соавторы: Канская Н. В., Карпов Р. С., Плеханов Г. Ф.).

12.Метод отбора препаратов, влияющих на агрегацию эритроцитов. // Оценка фармакологической активности химических соединений: принципы и подходы / Тез. докл. - М., 1989. - Ч. 3. - С. 330. (соавторы: Плотникова Т. М., Новикова Л. К.).

13.Особенности вегетативной регуляции организма и его устойчивость к гипоксии. // Нейрогуморальные механизмы регуляции висцеральных органов и систем" / Тез. докл. Всес. конф. - Томск, 1989. - С. 243 - 244. (соавторы: Шустова Т. И., Новикова Л. К., Кузина О. И.).

14.Diagnostics of functional state of blood by registration of light scattering intensity variations due to the reversible aggregation of red blood celIs.//Laser scattering Spectroscopy and Diagnostics of Biological Objects / Book of abstracts the 3-rd Intern, conf. - USSR. - M„ 1990. - V. 2. - P. 55. (соавтор: VaulinP. P.).

15.Оценка эффективности противолучевой терапии по показателям обратимой агрегации эритроцитов. // Тез. докл. V Всесоюзной конф. "Химия, фармакопея и механизмы действия противолучевых средств" - М. , 1990. - С. 37 - 38 (соавтор: Костеша Н. Я.).

16.Микрогемореологический гомеостаз у здоровых детей // Медико-биологические аспекты нейрогуморальной регуляции / Сб. трудов ЦНИИ.

- Томск, 1990. - С. 4 - 5 (соавторы: Шалыгин В. А., Новикова Л. К., Горленко Л. В.).

17.Использование показателей обратимой агрегации эритроцитов для диагностики функционального состояния организма // Современные методы контроля лазерного облучения крови и оценка эффективности лазерной терапии / Тез. докл. научно - лрактич. конференции. -Новосибирск, 1990. - С. 109 - 110 (соавторы: Новикова Л. К., Шалыгин В. А.).

18.0собенносги обратимой агрегации эритроцитов в ряду позвоночных. // X Всесоюзн. советц. по эволюционной физиологии, посвященное памяти акад. Л. А. Орбели. / Тез. докл. - Л., 1990. - С. 390 - 391. (соавтор: Новикова Л. К.).

19.Микрогемореологический гомеостаз у здоровых детей. // Медико -биологические аспекты нейрогуморальной регуляции. Сб. трудов ЦНИЛ. -Томск, 1990. - С. 4-5 (соавторы: Шалыгин В. А., Новикова Л. К, Горленко Л. В.).

20.Способ диагностики окклюзионных заболеваний артерий конечностей. // Патент России № 1622818. Приоритет от 29. 08. 86. / Бюлл. изобретений .

- 1991. - № 3 (соавтор: Ивченко О. А.).

21.Использование вибрационного метода для изучения фармакологической регуляции обратимой агрегации эритроцитов. // Фармакология и токсикология. - 1991. - № 5. - С. 62 - 63 (соавторы: Плотникова Т. М., Комова Н. И., Новикова Л. К.).

22. Вибрационные структуры суспензии эритроцитов // Отчет ИПФ АН: Разработка методов и аппаратуры для исследования структурных перестроек и переходных процессов в биологических тканях (Шифр "Регуляция")! этап. № Гос. per. 01. 86.083777, научн. рук. Яхно В. Г., - Н.

Новгород, 1991. - С. 136 - 161 (соавторы: Шуваева В. Н., Антонец В. А., Клочков Б. Н.).

23 .Оценка состояния видов - индикаторов по показателям обратимой агрегации эритроцитов // Экология промышленного города. (Методические разработки). - Томск, Изд - во Томского ун-та, 1992 - С. 56 - 59 (соавторы: Новикова Л. К., Аносова Н. В., Ксенц А. С., Куранова В. Н.).

24 .Обратимая агрегация эритроцитов при кардиологических заболеваниях. // Методические рекомендации. Главное управление здравоохранения Томской области. - Томск. - 1992. - 10 с. (соавторы: Канская Н. В., Новикова Л. К., Аносова Н. В.).

25.Исследование показателей обратимой агрегации эритроцитов в диагностике холецистопатии у детей. // Медико - социальные аспекты перинатологии и современные технологии родоразрешения / Тезисы докл. I Всероссийского съезда акушеров- гинекологов и педиатров. - Челябинск, 1992. - С. 300 - 301 (соавторы: Горленко Л. В., Шалыгин В. А., Новикова Л. К.).

26.0ценка состояния видов - индикаторов по показателям обратимой агрегации эритроцитов // Экология промышленного города. (Методические разработки). - Томск, Изд - во Томского ун-та, 1992 - С. 56 - 59 (соавторы: Новикова Л. К., Аносова Н. В., Москвитина Н. С., Ксенц А С., Куранова В. Н.).

27.Способ диагностики ранних стадий первой фазы синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания при ишемической болезни сердца. // Патент РФ № 033298 от 23. 06 .93 (соавторы: Канская Н. В., Карпов Р. С., Плеханов Г. Ф.).

28.Влияние ионов лантана на обратимую агрегацию эритроцитов. // Сибирский биологический журнал. Известия СО АН. - 1993. - № 6. - С-13-18 (соавтор: Новикова Л. К.).

29.Биоиндшсационная оценка территории Северного промузла г. Томска // Состояние и перспективы развития Северного Промузла (СПУ). - Изд-во Томского ун-та, 1993. - 31 с. (соавторы: Москвитина Н. С., Куранова В. Н., Аносова Н. В., и др.).

30.Способ дифференциальной диагностики аппендицита и перитонита у детей. // Заявка на изобретение № 93055698. Приоритет от 04. 01. 94. Положит, решение от 22. 12. 95 (соавторы: Шалыгин В. А., Аносова Н. В., Новикова Л. К.).

31.Оценка состояния окружающей среды по показателям обратимой агрегации эршроцитов. // Тез. докл. П межд. радиоэкологической конференции "После холодной войны: разоружение, конверсия, безопасность". - Красноярск - Томск, 1994. - С. 118 -119 (соавторы: Новикова Л. К., Аносова Н. В.).

32. Оценка функционального состояния организма по микрореологическим свойствам крови. // Успехи физиологических наук. - 1994,- Т. 25, № 4. -С. 95 (соавторы: Новикова JI. К., Аносова Н. В.).

33.Гемореологическая диагностика заболеваний органов брюшной полости у детей. // Детское гастроэнтерологическое обозрение. / Тез. докладов межрег. конф. "Детская гастроэнтерология: проблемы и поиски решений"

- Новосибирск, 1994. № 2 - 3. - С. 116-118 (соавторы: Шалыгин В. А., Горленко JI. В., Филиппов Г. П.).

34.3акономерности микроциркуляторного гомеостаза при аппендикулярном перитоните у детей. // Биоритмы пищеварительной системы и гомеостаза: Материалы конф. ученых России и стран СНГ, посвящ. 90-летию открытия В. Н. Болдыревым периодической деятельности пищеварительного тракта. - Томск, 1994. - С. 379 - 382 (соавторы: Шалыгин В. А., Аносова Н. В., Новикова Л. К., Ерошенко Л. Б.).

35.Экология Северного промышленного узла г. Томска: проблемы и решения / под ред. А. М. Адама. - Томск, Изд - во Томского ун-та, 1994.

- 260 с. (соавторы: А. М. Адам, Л. П. Рихванов, Ю. А.. Львов и др.).

36.Неоднородное распределение эритроцитов в суспензии, помещенной в вибрационное поле II Современные проблемы биомеханики. - М., Научный совет РАН по проблемам биомеханики. Общество биомехаников, 1994. - Вып. 9. - С. 71 - 84 (соавторы: Левтов В. А., Шуваева В. Н., Антонец В. А., Клочков Б. Н.).

37.Способ диагностики тяжести лучевого поражения. И Заявка на изобретение № 95106136. Приоритет от 18.04.95 (соавторы: Костеша Н. Я., Аносова Н. В., Новикова Л. К.).

38.Обратимая агрегация эритроцитов как тест функционального состояния организма при изменении условий окружающей среды // Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды / Тез. международной конф. - Томск, Изд - во Томского ун-та, 1995. - Т. 2.

- С. 304 (соавторы: Новикова Л. К., Аносова Н. В.).

39.Способ определения плотности упаковки эритроцитов в кровотоке. // Заявка на изобретение № 96109795. Приоритет от 13.05.96.

40.0ценка влияния рентгеновского облучения на организм по показателям обратимой агрегации эритроцитов // Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека / Тез. докл. Междунар. конф. -Томск, Изд - во Томского политехнического ун-та, 1996. - С. 421 - 424 (соавторы: Костеша Н. Я., Аносова Н. В., Новикова Л. К.).

Р. Т. Тухватулин